超音波金属接合
EB溶接(electron beam welding)は、電子ビームの運動エネルギーを熱に変換して母材を溶融させ、真空中で高精度に接合する溶接法です。
EB溶接(電子ビーム溶接)は、真空中で陰極フィラメントを加熱して電子を放出し、高電圧で加速した電子を電磁コイルで収束させ、母材に衝突させることで発生する熱エネルギーを利用して溶接を行います。この方法は融接に分類され、溶接材料を添加せずに母材のみを溶融させるため、溶接強度は母材の強度に近くなります。
【装置構造】
電子ビーム溶接機は主に以下の構成要素から成ります。
●電子銃:陰極(フィラメント)、グリッド(ウェーネルト電極)、陽極で構成され、電子を放出・加速します。
●真空チャンバー:溶接中の酸化や汚染を防ぎます。
●電磁コイル:電子ビームを収束させ、溶接スポットを制御します。
●ワーク駆動部:母材を正確に移動させ、溶接位置を制御します。
【特徴と利点】
●深い溶け込み:電子ビームの高エネルギー密度により、厚板でも深い溶接が可能です。
●熱影響が少ない:入熱範囲が狭く、母材の歪みや変形が少ないです。
●高精度・微細溶接:薄板から厚板、微細部品まで対応可能です。
●酸化防止:真空中での溶接により、酸化や窒化を抑制できます。
●高融点・活性金属の溶接:タングステン、チタン、モリブデンなどの溶接も可能です。
【欠点】
●装置が高価で大型です。
●X線放射のリスクがあるため、適切な安全対策が必要です。
●真空環境が必要なため、作業範囲や搬送に制約があります。
【用途】
EB溶接は、精密で高強度な接合が求められる分野で利用されます。
●人工衛星や宇宙機器
●深海探査船
●エネルギー加速器や高融点材料の部品
●電子部品や微細構造の溶接
EB溶接(電子ビーム溶接)は、レーザー溶接と同様に高精度な融接法ですが、真空環境が必要で装置が大型である点が特徴です。近年では低真空型や電子銃移動型の装置も開発され、用途の幅が広がっています。
(参考ブログ)
https://www.pec-kumata.com/post/electronbeamwelding


